search
LanguagesLanguages

Extrudarea acidului polilactic PLA: design șurub, uscare și control al degradării termice


  • Extrudarea acidului polilactic PLA: design șurub, uscare și control al degradării termice

    PLA eșuează în două direcții simultan. Prea multă umiditate înlănțuiește topitura înainte de a ajunge la matriță; prea multă căldură îl decolorează și scade vâscozitatea. Șurubul se află între aceste două limite, iar geometria lui decide câtă căldură de frecare intră în polimer. Acest ghid stabilește numerele de umiditate și temperatură care se aplică efectiv, cum sunt alese L/D și raportul de compresie pentru filament, foaie și tub și cum să citiți defectele care apar de la un șurub care se forfecă prea tare.

  • pipll-pla-3d-printing-filament-spools-and-printed-figure

  • Filament PLA pentru imprimare 3D. Filamentul este produsul de extrudare PLA cu cea mai strânsă toleranță - diametrul și ovalitatea sunt decise de stabilitatea topiturii din interiorul șurubului cu mult înainte de a fi decise de bobinator.

  • 1. Ce este de fapt extrudarea PLA

    Acidul polilactic este un poliester alifatic fabricat din materii prime regenerabile. Este prelucrat pe echipamente convenționale de extrudare, motiv pentru care pare un material ușor de mutat pe o linie existentă - și de ce atât de multe proiecte PLA merg prost. Chimia este motivul. PLA aparținefamilia de poliester, alături de PET, nu la poliolefine, iar un poliester se comportă diferit într-un butoi într-un aspect decisiv: se hidrolizează.

    Extrudarea PLA acoperă trei familii de produse:Filament de imprimare 3D,foaie și film, șiteava si tubul. Toți trei stau pe acelașiun singur șurubsecvența de transport, topire, amestecare și dozare.

    2. Două moduri de eșec care se luptă între ele

    Hidroliză— apa plus căldura rupe coloana vertebrală esterică. Scisarea lanțului reduce greutatea moleculară și vâscozitatea intrinsecă.

    Degradarea termică— peste aproximativ 200 °C, aceeași coloană vertebrală reacționează prin schimbul de esteri și eliminarea cis, producând lactidă, acetaldehidă și alte substanțe volatile.

  • pipll-pla-extrusion-screws-for-filament-sheet-and-tube

  • Un set de șuruburi și butoi de extrudare. Pentru PLA, geometria este menținută în mod deliberat blând: compresie mai mică, o tranziție treptată și amestecare mai degrabă distributivă decât cu forfecare mare.

  • 3. Uscarea: numărul care decide totul

    PLA este higroscopic. Conținutul de umiditate peste aproximativ 250 ppm (0,025 %) este suficient pentru ca hidroliza să concureze cu topirea.

    Parametru de uscareValoare PLA tipicăDe ce contează
    Umiditatea țintă< 250 ppm (0,025 %)Peste aceasta, hidroliza are loc în timpul topirii
    Temperatura de uscare80–100 °CPeste ~110 °C suprafața peletei se precristalizează
    Timp de uscare3–4 ore (până la 5 ore pentru clasele IV)Ciclurile scurte lasă miezul umed
    Punct de rouă≤ −40 °CAerul cald reudă rășina

    4. Design șurub: L/D, raportul de compresie și bugetul de forfecare

    Element de designPractică tipică PLAMotiv
    L/D, scop general24:1 – 30:1Procese PLA pe șuruburi de uz general
    L/D, foaie și film30:1 – 33:1Șurubul mai lung permite o topire mai treptată
    Raport de compresie2:1 – 3:1Fiecare pas de compresie este mai multă căldură de frecare
    Secțiunea de amestecareTip barieră cu Maddock sau element fixatAmestecare distributivă fără un vârf de forfecare dur
  • pipll-pla-sheet-and-thermoformed-packaging-products

  • Foaie PLA și film. Claritatea și termoformabilitatea depind de cât de repede se stinge țesătura - răcește PLA încet și se cristalizează într-o foaie cețoasă și fragilă.

  • 5. Profilul temperaturii

    Fereastra de topire utilizabilă a PLA se află la aproximativ 180 °C și 220 °C. Măsurați topirea cu o sondă cu ac la cap, în loc să aveți încredere într-un termocuplu într-o bandă de încălzire.

    6. Filament de imprimare 3D PLA

    Filamentul este locul în care o mică instabilitate a procesului devine o plângere a clienților. Diametru 1,75 ± 0,05 mm sau 2,85 ± 0,05 mm, ovalitate ≤ 0,03 mm.

    7. Foaie PLA, film și tub

    Foaia este locul în care comportamentul de cristalizare al PLA devine problema dominantă a procesului. Răciți-l rapid și blocați polimerul în starea amorfă care oferă claritate și duritate.

  • pipll-bimetallic-alloy-layer-sections-for-screw-and-barrel

  • Un strat de aliaj bimetalic turnat centrifug. Primul atac al PLA asupra hardware-ului este mai degrabă termic decât abraziv, deci aceasta este o decizie de ordinul doi - până când compusul conține umpluturi minerale.

  • 8. Defectele și ceea ce sunt de obicei

    SimptomCauza principală obișnuităVerificați mai întâi
    Dunări îngălbenite, maroDegradarea termică de la forfecare sau timpul de rezidențăRaportul de compresie, viteza șurubului, temperatura de topire
    Foaie fragilă, termoformare slabăHidroliza - greutate moleculară deja pierdutăPunct de rouă uscător, umiditate măsurată
    Geluri, particule netopiteTopitură la rece sau amestec slab distributivProfil de temperatură, secțiune de amestecare
    Derivarea diametrului pe filamentCreștere — instabilitate de alimentare sau de măsurareConsistența alimentării, uzura șuruburilor

    9. Construcție cu șuruburi și butoi pentru serviciu PLA

    Atacul principal al PLA asupra hardware-ului este termic, nu abraziv, deci punctul de pornire este un șurub și un butoi nitrurati. Când compusul conține umpluturi minerale sau conținut reciclat, asuprafata de lucru bimetalicaîncepe să se plătească singur.

    10. Ce să trimiteți înainte de a cere un șurub și un butoi PLA

    ·Calitatea PLA și fișa de date, conținut de izomer D, vâscozitate intrinsecă sau MFI

    ·Tipul de uscător, punctul de rouă, timpul de rezidență și umiditatea măsurată

    ·Dimensiunile produsului (diametrul filamentului, ecartamentul foii, diametrul exterior al tubului/peretele)

    ·Marca/modelul mașinii, L/D curent și raportul de compresie, puterea de antrenare

    ·Fotografii și măsurători ale șuruburilor și ale alezajului existente

    Concluzie

    PLA nu este o poliolefină. Tratați uscarea ca fiind critică pentru proces, mențineți compresia blândă și măsurați temperatura de topire, mai degrabă decât să aveți încredere în citirile benzii de încălzire. PIPLL produce seturi de șuruburi și butoi combinate pentru filament PLA, foi, film și tub în Φ20–500 mm.

    Pagini PIPLL conexe

    ·Extrudarea acidului polilactic PLA

    ·Filament de imprimare 3D PLA

    ·Butoi cu un singur șurub

    ·Cilindru cu șurub bimetalic

    ·Șuruburi și butoaie de extrudere personalizate

  • Contact tehnic și de vânzări

    Eric Dong | Co-fondator | PIPLL | Soluții cu șuruburi și butoi pentru extrudarea plasticului

    E-mail: eric@pipll.com | WhatsApp: +86-15267878906 | Site: www.pipll.com

Related Products

Contact us